Elektroforeesi ( elektro- + muusta kreikan sanasta φορέω "I-siirto") on elektrokineettinen ilmiö , jossa dispergoituneen faasin hiukkaset ( kolloidiset tai proteiiniliuokset) liikkuvat nestemäisessä tai kaasumaisessa väliaineessa ulkoisen sähkökentän vaikutuksesta . Sen löysivät ensimmäisen kerran Moskovan yliopiston professorit P. I. Strakhov ja F. F. Reiss vuonna 1809.
Elektroforeesin avulla on mahdollista peittää pinta pienillä hiukkasilla, mikä tarjoaa syvän tunkeutumisen syvennyksiin ja huokosiin. Elektroforeesia on kahta tyyppiä: kataforeesi - kun käsitellyllä pinnalla on negatiivinen sähkövaraus (eli kytketty virtalähteen negatiiviseen kontaktiin, joka on katodi ) ja anaforeesi - kun pintavaraus on positiivinen.
Elektroforeesia käytetään lääketieteellisiin tarkoituksiin fysioterapiassa . Kemianteollisuudessa sitä käytetään savujen ja sumujen saostamiseen, liuosten koostumuksen tutkimiseen jne. Elektroforeesi on yksi tärkeimmistä menetelmistä kemian , biokemian ja molekyylibiologian aineiden komponenttien erottamisessa ja analysoinnissa . Eräs menetelmä analysoitavan proteiinin aitouden ja proteiiniepäpuhtauksien esiintymisen varmistamiseksi testinäytteessä on elektroforeettinen tutkimus. Elektroforeesilla on keskeinen paikka proteiinien ja nukleiinihappojen tutkimusmenetelmissä. Menetelmän avulla voidaan erottaa makromolekyylejä, jotka eroavat toisistaan tärkeiden parametrien, kuten koon, tilakonfiguraation, sekundaarirakenteen ja sähkövarauksen suhteen.
Proteiinien kolmiulotteista rakennetta ylläpitävät disulfidisidokset. Kun kaikkia näytteitä käsitellään ditiotreitoli-DTT:llä (pelkistävät olosuhteet), proteiinien denaturoituminen tapahtuu SS-sidosten katkeamisen, polypeptidiketjun laskostumisen ja sen jälkeen natriumdodekyylisulfaatti-SDS:ään sitoutumisen seurauksena.
Elektroforeesin vastakohta on Dorn-ilmiö : potentiaalieron ilmaantuminen eri korkeuksilla sijaitsevien nestepatsaan kerrosten välillä, joissa suspendoituneita hiukkasia kerrostuu.
Neuvostoliiton ja Venäjän fysioterapiassa elektroforeesi on menetelmä, jonka tehoa ei ole todistettu ja joka on määrätty lieviin tai ei-vaarallisiin sairauksiin. Terapeuttinen aine levitetään elektrodityynyille ja sähkövirran vaikutuksesta sen tulisi fysioterapeutin suunnitelman mukaan tunkeutua kehoon ihon läpi (terapiassa, neurologiassa, traumatologiassa jne.), mutta todellisuudessa näin tapahtuu. ei tapahdu [1] . Vaikka pieni osa lääkkeestä joutuisi kehoon ihovaurioiden kautta, ihoa syvemmälle, edelleen sairaaseen elimeen, se ei pääse sinne, koska tunkeutuessaan kapillaareihin ja verisuoniin se kulkeutuu systeemiseen elimistöön. levikki [2] . Sähkövirralla on myös myostimuloiva ja lyhytaikainen valopuudutusvaikutus. . Lisäksi elektroforeesia käytetään lääkkeiden viemiseen limakalvoihin (hammaslääketieteessä, otolaryngologiassa, gynekologiassa jne.), ja se vaikuttaa fysiologisiin ja patologisiin prosesseihin suoraan injektiokohdassa.
Terapeuttisen elektroforeesin edut:
Elektroforeesin vasta-aiheet: akuutit märkivä tulehdussairaudet, sydämen vajaatoiminta II-III asteen, vaiheen III verenpainetauti , kuume , vaikea keuhkoastma , ihotulehdus tai ihon eheyden rikkominen elektrodikohdissa, pahanlaatuiset kasvaimet . Lääkeaineen vasta-aiheet otetaan huomioon.
Fysioterapeutit jakavat elektroforeesissa käytettävät aineet:
Kansainvälisten näyttöön perustuvan lääketieteen standardien mukaisesti tehdyt tutkimukset eivät vahvista elektroforeesin tehokkuutta esimerkiksi lateraalisen epikondylalgian ("tenniskyynärpää") [3] ja jännetulehduksen [4] hoidossa .
Biokemiassa ja molekyylibiologiassa elektroforeesia käytetään makromolekyylien - proteiinien ja nukleiinihappojen (sekä niiden fragmenttien) erottamiseen. Tätä menetelmää on monia erilaisia (katso artikkeli Proteiinielektroforeesi ). Tämä menetelmä löytää laajimman sovelluksen biomolekyyliseosten erottamiseen fraktioiksi tai yksittäisiksi aineiksi, ja sitä käytetään biokemiassa, molekyylibiologiassa, kliinisessä diagnostiikassa, populaatiobiologiassa (geneettisen vaihtelun tutkimiseen) jne.
Galvanoforeesi on aineiden (esimerkiksi lääkkeiden) ionien viemistä sähköä johtavaan väliaineeseen käyttämällä sähkömotorista voimaa (EMF). Hammaslääketieteessä galvanoforeesi on erikoismenetelmä hampaiden juurikanavajärjestelmän pitkäaikaiseen desinfiointiin .
Toisin kuin elektroforeesi, EMF:n luomiseen ei käytetä kiinteitä virtalähteitä, vaan pienikokoisia mobiililaitteita. Tällaisia laitteita voidaan esimerkiksi sijoittaa potilaan hampaan useiksi päiviksi tai viikoiksi. Galvaaninen kenno mahdollistaa pitkän ajan heikon sähkövirran (useita mikroampeeria) kulkemisen kudosten läpi, joihin tiettyjen aineiden toimitus on suunniteltu.
Elektroforeesi on toimenpide, joka suoritetaan lääkärin vastaanotolla. Galvanoforeesilla potilas on sairaalan ulkopuolella.
Galvanoforeesi suoritetaan hampaiden juurikanaviin asennettujen erityisten laitteiden avulla. Laitteet voidaan valmistaa tapin tai muun rakenteen muodossa, joka on valmistettu galvaanisen parin muodostavista metalleista .
Galvanoforeesilaitteet luovat juurikanavien ympäristöön EMF:n, joka on aiemmin saatettu haluttuihin arvoihin tiettyjen ionien pitoisuudella lisäämällä juurikanaviin erityisiä valmisteita (esimerkiksi kupari-kalsiumhydroksidia). Kupari-kalsiumhydroksidi (MCH) kulkeutuu galvaanisten nastojen (galvanoforeesilaitteiden) synnyttämien sähkökenttien vaikutuksesta mikrokanaviin ja dentiinitubuluksiin aiheuttaen siellä olevien mikrobikappaleiden proteolyysiä ja sairaan hampaan solurakenteiden jäänteitä. MMC kiinnittää rikkiä kupari-ioniin ja vie sen pois hammaskudosrakenteissa olevien proteiinien aminohapoista.
Toisin kuin yleinen depoforeesimenetelmä, galvanoforeesi ei vaadi kalliiden laitteiden käyttöä, ei aiheuta kipua käytön aikana ja luo antimikrobisen ympäristön hampaiden kudoksiin pitkäksi aikaa.
Neuvostoliitossa ja nykyaikaisessa Venäjän federaatiossa Potok-1-laitteita käytetään laajalti elektroforeesiin.